Summary

प्रकोष्ठों के Lensless इमेजिंग में चिप उच्च throughput सेल बायोलॉजी और चिकित्सा निदान के लिए एक नए उपकरण प्रदान करता है

Published: December 14, 2009
doi:

Summary

Lensfree पर चिप और कोशिकाओं के लक्षण वर्णन इमेजिंग सचित्र है. यह सेल पर चिप इमेजिंग दृष्टिकोण चिकित्सा निदान और उच्च throughput कोशिका जीव विज्ञान अनुप्रयोगों के लिए एक कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी उपकरण प्रदान करता है, यह विशेष रूप से संसाधन गरीब सेटिंग्स के लिए उपयुक्त बना.

Abstract

परम्परागत उद्देश्य लेंस है कि अन्य लेंस और ऑप्टिकल घटकों के साथ मिलकर काम का उपयोग द्वारा ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप छवि कोशिकाओं. जबकि काफी प्रभावी है, इस शास्त्रीय दृष्टिकोण इमेजिंग के लिए microfluidics में कला के उन्नत राज्य के साथ संगत बनाने के मंच के miniaturization के लिए कुछ सीमाएँ हैं. इस रिपोर्ट में, हम एक lensless इमेजिंग चिप पर लुकास करार दिया अवधारणा के प्रयोगात्मक विवरण (परिचय<strong<em> एल</em</strong> Ensless<strong<em> यू</em</strong> Ltra चौड़ा क्षेत्र के दृश्य<strong<em> सी</em</strong> पक्ष निगरानी<strong<em> एक</em</strong> Rray के आधार पर मंच<strong<em> एस</em</strong> Hadow) इमेजिंग कि किसी भी खुर्दबीन उद्देश्यों या अन्य भारी ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता नहीं है देखने का एक अति विस्तृत क्षेत्र है कि के रूप में बड़े अवधि सकता है पर एक विषम सेल समाधान छवि के लिए करता है ~ 18 सेमी<sup2></sup>. इसके अलावा, के विपरीत पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी, लुकास छवि refocusing जो ~ 9 एमएल नमूना मात्रा के लिए संगत के लिए की आवश्यकता के बिना ~ 5 मिमी की गहराई के क्षेत्र से अधिक ब्याज की विषम सेल समाधान कर सकते हैं. इस इमेजिंग मंच को देखने के अपने क्षेत्र के भीतर ब्याज की प्रत्येक कोशिका है, और इन सेल छाया के स्वचालित डिजिटल प्रसंस्करण की छाया (यानी, lensless डिजिटल होलोग्राम) रिकॉर्ड प्रकार, गिनती और समाधान के भीतर कोशिकाओं के सापेक्ष पदों का निर्धारण कर सकते हैं. क्योंकि यह किसी भी भारी ऑप्टिकल घटकों या यांत्रिक स्कैनिंग चरणों की आवश्यकता नहीं है यह एक काफी छोटी मंच है कि एक ही समय में लागत है, जो विशेष रूप से देखभाल के नैदानिक ​​उपकरण के बिंदु के लिए काफी महत्वपूर्ण है कम कर देता है प्रदान करता है. इसके अलावा, इस मंच के इमेजिंग throughput पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, जो उच्च throughput सेल के जीव विज्ञान के प्रयोगों के लिए बेहद मूल्यवान हो सकता है की तुलना में बेहतर परिमाण के आदेश है.

Protocol

यहाँ हम प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं है कि लुकास [1-3] में शामिल हैं पर चर्चा की. लुकास की अवधारणा के सबूत वर्णन करने के लिए हम एक पूरे रक्त के नमूने के लिए इमेजिंग प्रक्रिया का वर्णन करेंगे. ए सेट अप इमेजि?…

Discussion

हम सचित्र है कि लुकास मंच सही गिनती और उनके holographic हस्ताक्षर के आधार पर एक चिप पर विभिन्न micro-objects/cells की पहचान कर सकते हैं, और बिंदु का ध्यान चिकित्सा निदान और उच्च throughput सेल जीव विज्ञान के लिए एक आशाजनक उपकरण प्?…

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Charged couple device (CCD)   KODAK KAI-11002  
Charged couple device (CCD)   KODAK KAF-39000  
Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS)   Micron MT9P031  
Xenon Lamp   Newport Corp. Cornerstone T260  
Vacuum pen   Edmund Optics NT57-636  
5, 10, and 20 μm Microbeads   Thermo Scientific 4000 Series  
RPMI   Fisher Scientific 1640  
Pure Eosin Y   Acros Organics MW=691.85  
New Methylene Blue(NMB) Dye   Acros Organics MW=347.90  
Potassium Oxalate Monohydrate   Acros Organics 99.0% Reagent ACS  

References

  1. Seo, S., Su, T., Tseng, D. K., Erlinger, A., Ozcan, A. “Lensfree Holographic Imaging for On-Chip Cytometry and Diagnostics”. Lab Chip. , (2009).
  2. Su, T., Seo, S., Erlinger, A., Ozcan, A. “High-throughput Imaging and Characterization of a Heterogeneous Cell Solution on a Chip” . Biotechnology and Bioengineering. , (2008).
  3. Su, T., Seo, S., Erlinger, A., Ozcan, A. “Multi-color LUCAS: Lensfree on-chip cytometry using tunable monochromatic illumination and digital noise reduction”. Cellular and Molecular Bioengineering. , (2008).

Play Video

Cite This Article
Mudanyali, O., Erlinger, A., Seo, S., Su, T., Tseng, D., Ozcan, A. Lensless On-chip Imaging of Cells Provides a New Tool for High-throughput Cell-Biology and Medical Diagnostics. J. Vis. Exp. (34), e1650, doi:10.3791/1650 (2009).

View Video